Question

16．某興趣小組探究SO₂氣體還原Fe³⁺、I₂，他們使用的藥品和裝置如圖所示：
（1）SO₂氣體還原Fe³⁺生成的還原產(chǎn)物是Fe²⁺（填離子符號(hào)），參加反應(yīng)的SO₂和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比是1：2．
（2）下列實(shí)驗(yàn)方案適用于在實(shí)驗(yàn)室制取所需SO₂的是BD（雙選，填序號(hào)）．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃
B．Na₂SO₃固體與濃硫酸
C．固體硫在   純氧中燃燒
D．銅與熱濃H₂SO₄
（3）裝置C的作用是吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣．
（4）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有B、F（雙選，填序號(hào)）．
A．蒸發(fā)皿 B．石棉網(wǎng) C．漏斗 D．燒杯 E．玻璃棒 F．坩堝
（5）在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗(yàn)證A中SO₂與Fe³⁺發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)�A中的溶液，分成三份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
方案①：往第一份試液中加入KMnO₄溶液，紫紅色褪去．
方案②：往第二份試液加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅．
方案③：往第三份試液加入用稀鹽酸酸化的BaCl₂，產(chǎn)生白色沉淀．
上述方案不合理的一個(gè)是方案①，原因是5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-．（用離子 方程式表示）
（6）上述裝置中能表明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象是裝置B中溶液藍(lán)色褪去．反應(yīng)的離子方程式   為I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置A反應(yīng)的離子方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O═2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺進(jìn)行解答；
（2）實(shí)驗(yàn)室制取氣體要考慮操作方便、易控制、不能含雜質(zhì)；
（3）二氧化硫具有刺激性氣味，污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫，防止空氣污染；
（4）根據(jù)蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等基本操作判斷所用的儀器；
（5）二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色；
（6）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，根據(jù)還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性分析．

解答 解：（1）二氧化硫與鐵離子反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，反應(yīng)中鐵離子被氧化成亞鐵離子，所以還原產(chǎn)物為亞鐵離子，參加反應(yīng)的SO₂和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比是1：2，
故答案為：Fe²⁺；1：2；
（2）A．硝酸具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)�亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，無(wú)法得到二氧化硫氣體，故A錯(cuò)誤；
B．濃硫酸雖具有強(qiáng)酸性，且濃硫酸不揮發(fā)，亞硫酸鈉溶液與濃硫酸能夠反應(yīng)生成二氧化硫氣體，故B正確；
C．固體硫在純氧中燃燒，操作不容易控制，且無(wú)法獲得純凈的二氧化硫，故C錯(cuò)誤；
D．Cu與濃硫酸在加熱條件下生成二氧化硫、硫酸銅和水，可知制備二氧化硫，故D正確；
故答案為：BD；
（3）二氧化硫氣體是酸性氧化物，具有刺激性氣味，直接排放會(huì)污染大氣，由于二氧化硫能和堿反應(yīng)生成鹽和水，可用堿液處理二氧化硫，所以裝置C的作用為：吸收SO₂尾氣，防止污染空氣，
故答案為：吸收二氧化硫尾氣，防止污染空氣；
（4）溶液中得到綠礬的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌，干燥步驟得到，所以在這一系列操作中沒有用到的儀器有石棉網(wǎng)、坩堝，
故答案為：B、F；
（5）二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e²⁺也使高錳酸鉀溶液褪色，反應(yīng)的離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-，所以方案①不合理，
故答案為：方案①；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+4H⁺+5SO₄^2-；
（6）二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，碘是氧化劑，二氧化硫是還原劑，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，其反應(yīng)的離子方程式為：I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
故答案為：裝置B中溶液藍(lán)色褪去；I₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，試題涉及氧化性還原性強(qiáng)弱比較、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等知識(shí)，明確掌握濃硫酸的性質(zhì)、二氧化硫的檢驗(yàn)方法等知識(shí)為解答本題關(guān)鍵．